A primeira nevasca de 2015 como visto do espaço. NOAA / NASA, CC BY

À primeira vista, perguntando se o aquecimento global resulta em mais neve pode parecer uma pergunta boba, porque, obviamente, se ele fica quente o suficiente, não há neve. neve recente, consequentemente, negadores da mudança climática usaram lixeiras para dúvidas em um clima de aquecimento das influências humanas. No entanto, eles não poderiam estar mais errados.

Para entender a conexão, precisamos observar as condições que causam as mais pesadas quedas de neve. Então, podemos ver como as mudanças climáticas estão afetando essas condições, especialmente as temperaturas na atmosfera e nos oceanos, durante os invernos. Estudar esses fatores revela que há uma chance maior de fortes nevascas na América do Norte, mas a duração da estação de neve já está encolhendo devido ao aquecimento global.

Temperaturas de Cachinhos Dourados

Há um ditado que pode ser "muito frio para nevar”! Claro, isso é um mito, mas tem base na verdade, porque a atmosfera fica congelada quando está muito frio. Isso porque a quantidade de umidade que a atmosfera pode conter depende muito da temperatura. Sob condições frias, a neve provavelmente é composta de cristais muito pequenos e às vezes é muito leve e fofa e como “pó de diamante”.

Em contraste, as quedas de neve mais pesadas ocorrem com temperaturas de superfície de cerca de 28 ° F a 32 ° F - logo abaixo do ponto de congelação. Claro, uma vez que fica muito acima do ponto de congelamento, a neve se transforma em chuva. Portanto, há uma "Goldilocks" conjunto de condições que são apenas certo para resultar em uma tempestade super-neve. E essas condições estão se tornando mais provável no meio do inverno por causa das mudanças climáticas induzidas pelo homem.

A física por trás desse fenômeno é governada por um lei Básica que nos diz que a quantidade máxima de umidade na atmosfera aumenta exponencialmente com a temperatura - ou seja, quanto mais quente a atmosfera, mais umidade o ar pode reter e, portanto, mais potencial para a precipitação.

Para a maioria das condições ao nível do mar, há uma regra de ouro que diz que a atmosfera pode conter 4% mais umidade por um aumento graus Fahrenheit na temperatura. Algumas complicações vêm em como a fase de gelo entra, mas vamos definir isso de lado por enquanto. Isso se traduz em uma grande diferença na umidade entre as diferenças de temperatura: Em 50 ° F (10 ° C) a capacidade de retenção de água do ar é o dobro em 32 ° F (0 ° C) e em 14 ° F (-10 ° C ) o valor é de apenas 24% que pelo 50 ° F.

mais Moisture

De fato, essa relação é fundamental para porque chove (ou neve).

Quando uma parcela de ar contendo vapor de água é levantada, ela se move para uma pressão mais baixa, expande-se e esfria. Em algum momento, ele não pode mais conter tanta umidade e, assim, a umidade se condensa em uma nuvem e, finalmente, forma chuva ou neve. O levantamento de ar vem principalmente de tempestades, especialmente em frentes quentes, como o ar quente se move sobre o ar mais frio, ou frentes frias, como o ar frio empurra sob o ar mais quente.

Em todas as tempestades, a principal fonte de precipitação é a umidade já na atmosfera no início da tempestade. Esta umidade, como vapor de água, é recolhida pelos ventos de tempestade, trouxe para a tempestade, concentrado e precipitado. Assim, se houver mais umidade no ambiente, chove (ou neva) mais difícil.

Como isso se jogar fora quando as temperaturas estão abaixo de zero? As temperaturas na gama de entre cerca de Goldilocks 28 ° F e 32 ° F, acompanhado por umidade, significa mais neve: de fato, a quantidade de queda de neve na 32 ° F seria pelo menos o dobro em 14 ° F. Poderia ser muito mais porque o ar quente e úmido flutuante também pode contribuir para a intensificação da própria tempestade.

Recentes tempestades de inverno e Mudanças Climáticas

Tempestades extratropicais no inverno se formam e se desenvolvem em diferenças de temperatura, que são maiores entre continentes e oceanos adjacentes.

No inverno, o ar frio e seco a América do Norte forma um contraste agudo com o ar relativamente quente e úmido sobre a Corrente do Golfo e do Atlântico Norte. Uma frente fria leva o surto sul de ar frio, enquanto uma frente quente leva o título de ar quente e úmido para o norte à medida que sobe para cima e produz precipitação dentro da tempestade.

O ambiente no qual toda forma tempestades agora é diferente do que era há 30 ou 40 anos atrás por causa do aquecimento global. As alterações na composição da atmosfera por atividades humanas têm aumentado dióxido de carbono e outros gases de efeito estufa que retêm o calor, com nível de dióxido de carbono aumentando em mais de 40% desde cerca de 1900 principalmente da queima de combustíveis fósseis.

O resultante desequilíbrio energético aquece nosso planeta. E mais de 90% do calor foi para os oceanos. Além dos níveis mais altos do mar - em mais de 2.5 polegadas desde o 1993 - as temperaturas globais da superfície do mar (SSTs) aumentaram em 1 ° F desde cerca de 1970. 

Assim, a memória do aquecimento global é principalmente nos oceanos. Em média, o ar acima dos oceanos é mais quente por mais de 1 ° F e moister por 5% desde os 1970s do aquecimento global. No Atlântico Norte, houve aquecimento adicional e a temperatura do mar na superfície está acima de uma média 2-1981 (que inclui um componente de aquecimento global) em uma extensão enorme que se estende por mais de 2010 milhas da costa da América do Norte. (veja gráfico acima). Parte desse calor extra pode ter surgido da ausência de muita atividade de furacões no Atlântico no verão passado.

Em fevereiro de 5-6, 2010 uma neve "bomba" ocorrido e levou ao que foi referido na época como "Snowmaggedon", que foi usado por vários senadores conservadores simulação de aquecimento global e Al Gore. No entanto, era inverno e havia abundância de ar continental frio. Houve uma tempestade no lugar certo. E havia as temperaturas do mar superfície anormalmente elevados no Oceano Atlântico subtropical - até 3 ° F (1.5 ° C) acima do normal - o que levou a quantidades extraordinárias de umidade que está sendo alimentado na tempestade. E isso resultou em quantidades de neve excepcionais na área de Washington DC.

NASA / NOAA

No início deste ano, entre janeiro 26-28, 2015, a área alvo da última tempestade de inverno, chamada Juno por alguns, estava um pouco mais ao norte. A tempestade em desenvolvimento estava na posição certa para explorar a alta umidade sobre o oceano e se desenvolver, pois experimentou o forte contraste entre o continente e o oceano relativamente quente.

Mais de três pés de neve caíram em algumas áreas, condições nevascas foram experimentadas na Nova Inglaterra, e mares pesados ​​e erosão ocorreram em regiões costeiras em associação com os níveis mais altos do mar associados com o aquecimento global.

Indo para a frente, em meados inverno, a mudança climática significa que quedas de neve vai aumentar porque a atmosfera pode conter 4% mais umidade para cada aumento de 1 ° F na temperatura. Assim, desde que ele não aquece acima de zero, o resultado é uma maior reserva de neve.

Em contraste, no início e no fim do inverno, que aquece o suficiente para que seja mais provável que a chuva, de modo que a queda de neve total no Inverno não aumenta. Observações de cobertura de neve para o Hemisfério Norte, de fato mostram ligeiros aumentos no meio do inverno (dezembro-fevereiro), mas as perdas enormes na primavera (ver neve tampa figura acima.) Isso tudo é parte de uma tendência à precipitação muito mais pesado nos Estados Unidos (ver figura abaixo), especialmente no nordeste.

Avaliação do Clima Nacional dos EUA

Dito de outra forma: se o aquecimento faz com que mais ou menos precipitação varia conforme a região, mas muda o equilíbrio entre a neve e chuva. Enquanto ele permanece abaixo de zero, os depósitos de neve são maiores, mas a temporada de neve encolhe em ambas as extremidades do inverno. Assim, mais tempo é gasto chover: esquiadores em algumas regiões beneficiar em meados de inverno, mas com uma estação de esqui mais curto.

Como o aumento da umidade na tempestade também pode fornecer feedback e amplificar a tempestade, a neve extra pode ser facilmente encomendada com 10% ou mais componente de mudança climática.

Veja também:

Kevin Trenberth Trenberth, KE, 2011: Mudanças na precipitação com as mudanças climáticas. Pesquisa de Clima, 47, 123-138, doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]

Há um forte aumento na extremos de precipitação de um dia durante a estação fria de outubro a março.

Avaliação Nacional do Clima dados dizem a mesma coisa.

Este artigo foi originalmente publicado em A Conversação.
Leia a artigo original.

Sobre o autor

Kevin Trenberth é um distinto cientista sênior do Centro Nacional de Pesquisa Atmosférica. Ele tem estado fortemente envolvido no Painel Intergovernamental sobre Mudança Climática (e compartilhou o Prêmio Nobel da Paz em 2007), e o Programa Mundial de Pesquisa Climática (WCRP). Atualmente, ele preside o programa Global Energy and Water Exchanges (GEWEX) no âmbito do WCRP. Ele tem mais de 200 artigos de periódicos arbitrados e mais de publicações 460 e é um dos cientistas mais citados em geofísica.

Declaração de Divulgação: Kevin Trenberth recebe financiamento do Departamento de Energia e da National Science Foundation.

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